王維平

（四川省雅安市漢源生態(tài)環(huán)境監(jiān)測站，四川 雅安 625300）

引 言

1 突發(fā)環(huán)境事件的定義與影響

1.1 突發(fā)環(huán)境事件的概述和分類

突發(fā)環(huán)境事件是指可能對環(huán)境造成嚴重破壞的突發(fā)性事件。這類事件包括但不限于：自然災害（如洪水、地震、干旱等）、人為事故（如工業(yè)污染泄漏、城市污水溢流等）、以及環(huán)境惡化（如生物入侵、酸雨等）等類型。

每種類型的突發(fā)環(huán)境事件都有其特定的環(huán)境影響特征。例如，自然災害常常對大面積的地區(qū)造成影響，造成的環(huán)境破壞往往難以預計并需要較長時間進行恢復。而人為事故常常局限于特定區(qū)域，但由于可能涉及到重金屬、有毒化學品等污染物的排放，其對環(huán)境的影響往往較為深遠。而環(huán)境惡化則可能導致生態(tài)系統(tǒng)平衡的破壞，對于生態(tài)環(huán)境的影響長期而言可能是最為嚴重的[1]。由于突發(fā)環(huán)境事件的多樣性，因此其防范和應對需要具有針對性，這在一定程度上決定了環(huán)境應急監(jiān)測的難度和復雜性。

1.2 突發(fā)環(huán)境事件對地表水的影響

突發(fā)環(huán)境事件對地表水的影響主要表現(xiàn)在兩個方面，一是改變了地表水的量，二是改變了地表水的質(zhì)。在數(shù)量上，例如洪水事件會導致地表水量瞬間大增，可能引發(fā)水庫潰堤、河流溢流等問題；而干旱事件則可能導致河流、湖泊等地表水源的水量急劇減少，影響到人類的生活用水和農(nóng)業(yè)灌溉。這種量的變化往往需要通過應急監(jiān)測來及時發(fā)現(xiàn)并做出響應。在質(zhì)量方面，許多突發(fā)環(huán)境事件會導致有毒或有害物質(zhì)進入地表水。例如，工業(yè)污染泄漏事件可能導致重金屬、有毒化學品等進入河流、湖泊，嚴重影響了水質(zhì)。對于這類問題，應急監(jiān)測不僅要發(fā)現(xiàn)問題的存在，更需要對問題的性質(zhì)、規(guī)模進行準確評估，以便采取相應的應對措施。

2 地表水污染的來源與危害

2.1 地表水污染的主要來源

地表水污染的來源廣泛且多元化，主要包括農(nóng)業(yè)活動、工業(yè)活動和城市生活三大部分。農(nóng)業(yè)活動是地表水污染的主要來源之一，這主要在于過度的農(nóng)業(yè)化肥和農(nóng)藥的使用?；屎娃r(nóng)藥中的氮、磷等營養(yǎng)物質(zhì)以及農(nóng)藥中的有毒有害物質(zhì)通過土壤徑流，浸蝕和地下水滲透等方式進入地表水體，引發(fā)了水體富營養(yǎng)化等一系列環(huán)境問題。此外，畜禽養(yǎng)殖業(yè)也是重要的污染源，畜禽排泄物中含有大量的有機物、氮磷等營養(yǎng)物質(zhì)以及病原微生物等污染物，如果處理不當，就會對地表水產(chǎn)生重大污染[2]。

工業(yè)活動則通過廢水排放，向地表水排放各類有害物質(zhì)，如重金屬、有機污染物、放射性物質(zhì)等。這些有害物質(zhì)在水體中的持久存在和生物累積，對人類健康和生態(tài)安全構(gòu)成長期威脅。而且，一些工業(yè)廢水處理技術(shù)還存在處理效率低、處理成本高、處理后的污泥處置困難等問題，進一步增加了工業(yè)活動對地表水的污染風險。城市生活污水也是地表水污染的重要來源。隨著城市化進程的加快，生活污水的排放量大幅度增加，如果城市排水設施不健全或處理不當，生活垃圾、排泄物等污染物質(zhì)將直接排入地表水體，對水質(zhì)產(chǎn)生嚴重影響。尤其雨季，城市雨水污染問題更加突出，因為雨水將城市地面的各種污染物沖刷入地表水體，使得水質(zhì)惡化。因此，構(gòu)建合理的城市排水體系，加強生活污水處理，是防治地表水污染的關鍵。

2.2 污染物在地表水中的情況

污染物在地表水中的情況受多種因素影響，包括水體的流速、流向、溫度、pH值、溶解氧含量、以及與底泥、水生生物等的相互作用等。這些因素決定了污染物在水體中的運移和轉(zhuǎn)化過程，進而影響其對水環(huán)境和生態(tài)系統(tǒng)的危害程度。

水體的流速和流向直接影響污染物的擴散和遷移過程。流速快的水體，污染物擴散速度快，污染范圍廣；反之，流速慢的水體，污染物在水體中的停留時間長，容易引發(fā)局部的水質(zhì)問題。流向決定了污染物的遷移方向，從而影響了污染的空間分布。溫度和pH值影響污染物的化學反應和物理吸附過程，進而影響其在水體中的穩(wěn)定性和生物有效性。

某些重金屬在酸性環(huán)境下易于形成可溶性物種，容易被生物吸收，對生態(tài)系統(tǒng)產(chǎn)生危害；而在堿性環(huán)境下，則易于形成沉淀，降低其生物有效性。溶解氧含量對于污染物的氧化還原反應以及有機物的生物降解過程有著重要影響[3]。

對于航標燈來說，它的開關一般是由日光閥來控制，通過日光閥的感光裝置對周圍環(huán)境的感應來進行的，日光閥根據(jù)每天早上和晚上的光照強度自動開燈、關燈。日光閥是比較脆弱的燈器原件，故障原因也比較多，但對電池的消耗和燈器的使用壽命也是有很大的影響，合理的開關燈，可以使能源的消耗達到合理的水平。

低溶解氧環(huán)境下，某些有害物質(zhì)如重金屬和有機污染物的毒性會增加；而對于有機污染物，溶解氧的存在有利于其生物降解，降低水體的有機物濃度。與底泥、水生生物的相互作用則決定了污染物在水生態(tài)系統(tǒng)中的積累和轉(zhuǎn)化過程。例如，污染物通過吸附、絡合等方式在底泥中富集，形成了污染的“庫”，在一定條件下可能再次釋放入水體，延長了污染物在水體中的存在時間；而水生生物通過攝食、呼吸等方式，將污染物從水體中攝入體內(nèi)，并進一步通過食物鏈傳遞，影響整個生態(tài)系統(tǒng)。

2.3 地表水污染對環(huán)境和生態(tài)的影響

地表水污染對環(huán)境和生態(tài)系統(tǒng)產(chǎn)生嚴重的影響。首先，污染的地表水可能直接威脅到人類的飲用水安全，給公眾健康帶來危害。例如，水體中的病原微生物可能引發(fā)各種水源性疾病，如霍亂、傷寒等；有害物質(zhì)如重金屬、有機污染物等長期攝入可能引發(fā)各種慢性疾病，如肝病、腎病、神經(jīng)系統(tǒng)疾病等。其次，地表水污染會破壞水生生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性，影響生物多樣性，導致某些敏感物種的減少或消失，甚至引發(fā)赤潮等生態(tài)災害。例如，水體富營養(yǎng)化可能導致藍藻等有害藻類的大量繁殖，消耗大量溶解氧，破壞水體的氧氣平衡，導致魚類等動物死亡；有害物質(zhì)的生物累積可能影響生物的生長、繁殖等生理過程，破壞生物種群的正常結(jié)構(gòu)，影響生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性。

此外，地表水污染還可能影響土壤質(zhì)量，對農(nóng)業(yè)生產(chǎn)產(chǎn)生負面影響。例如，重金屬等有害物質(zhì)可能通過灌溉進入農(nóng)田，積累在土壤和作物中，進一步影響食品安全。長期以來，灌溉用水的水質(zhì)問題一直是農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的重要問題，地表水污染無疑加大了這個問題的嚴重性。因此，防治地表水污染，保護水環(huán)境和生態(tài)安全，是當前面臨的重大環(huán)境問題。

3 應急監(jiān)測技術(shù)和方法

3.1 常用的應急監(jiān)測技術(shù)

針對地表水污染的應急監(jiān)測，目前常用的技術(shù)主要包括傳統(tǒng)的采樣分析技術(shù)、在線監(jiān)測技術(shù)以及遙感監(jiān)測技術(shù)。

傳統(tǒng)的采樣分析技術(shù)是一種基于實驗室分析的監(jiān)測方式，這包括了原位采樣、樣品預處理、實驗室分析三個步驟。這種技術(shù)可以針對性地分析各種有機物、無機物、微生物等多種污染物，獲得詳細且精確的監(jiān)測結(jié)果[4]。然而，這種方法的反應時間較長，難以滿足突發(fā)事件中對監(jiān)測結(jié)果的及時需求。在線監(jiān)測技術(shù)是一種較快的監(jiān)測方式，它可以提供實時或者近實時的監(jiān)測數(shù)據(jù)，滿足了突發(fā)事件中對于監(jiān)測結(jié)果的即時性需求。

常用的在線監(jiān)測設備包括PH、溶解氧、濁度、電導率、氨氮等多參數(shù)水質(zhì)在線監(jiān)測儀，以及多種污染物專項在線監(jiān)測設備。然而，這種方法的監(jiān)測項目相對有限，且設備維護成本較高。

遙感監(jiān)測技術(shù)則是基于航空或者衛(wèi)星遙感的地表水污染監(jiān)測方法，這種方法可以提供大范圍、連續(xù)的監(jiān)測信息，對于大面積污染事件的監(jiān)測具有重要價值。常用的遙感技術(shù)包括光學遙感、雷達遙感、熱紅外遙感等，它們可以監(jiān)測水色、葉綠素a濃度、水溫等多個指標，間接推斷水體污染情況。然而，遙感監(jiān)測技術(shù)需要較復雜的數(shù)據(jù)處理和解譯過程，且對氣象條件有較高要求。

3.2 新型應急監(jiān)測技術(shù)的研發(fā)和應用

近年來，隨著技術(shù)的不斷進步，一些新型應急監(jiān)測技術(shù)也正在研發(fā)和應用中，如生物傳感技術(shù)、微納米傳感技術(shù)等。生物傳感技術(shù)是一種基于生物識別元件（如酶、抗體、DNA、細胞等）的監(jiān)測技術(shù)，這種技術(shù)對于特定污染物具有高度的選擇性和敏感性，且設備體積小，易于現(xiàn)場應用。例如，基于微生物的生物傳感器可以實時監(jiān)測水體中的有機污染物，為污染物的快速定位和風險評估提供了有力工具。微納米傳感技術(shù)是基于納米材料和微制造技術(shù)的新型監(jiān)測方法，這種方法可以實現(xiàn)對污染物的高靈敏、高選擇性和快速響應的監(jiān)測，且具有大批量生產(chǎn)的潛力。例如，基于金納米粒子的光譜傳感器，可以實現(xiàn)對重金屬等有害物質(zhì)的實時、在線監(jiān)測。

3.3 應急監(jiān)測準確性和及時性的重要意義

在突發(fā)環(huán)境事件中，應急監(jiān)測的準確性和及時性對于事件的有效處置具有關鍵性的影響。準確的監(jiān)測結(jié)果可以準確地判斷事件的污染程度和風險等級，為污染的定位、風險評估和應急響應提供可靠的依據(jù)[5]。

誤差太大的監(jiān)測結(jié)果可能會導致錯誤的決策，從而加大環(huán)境和生態(tài)的損害，甚至危及公眾的生命安全。及時的監(jiān)測結(jié)果則可以提供實時的污染信息，幫助決策者做出快速的響應，控制污染的擴散和蔓延，降低污染的環(huán)境影響。延遲的監(jiān)測結(jié)果可能導致錯失最佳的應急響應時間，使得污染事件的處理變得更加困難。因此，提高應急監(jiān)測的準確性和及時性是當前應急監(jiān)測研究的重要目標，需要從監(jiān)測技術(shù)、方法、設備、標準、管理等多方面進行努力。

4 污染控制及其未來研究方向

4.1 地表水污染控制策略和方法

控制地表水污染是環(huán)境保護的重要任務之一，目前已有多種污染控制策略和方法得到了廣泛應用。首先，預防控制是最重要的策略，包括嚴格的環(huán)境立法、高標準的排污許可制度、污染源規(guī)劃等。通過預防控制，可以有效地減少污染物排放，從源頭上防止地表水污染的發(fā)生。其次，工程技術(shù)控制也是一種重要的控制方式。包括污水處理工程、水體修復工程、污染物截留和阻隔工程等。例如，建設高效的污水處理廠可以將排入水體的污染物大大降低；實施生態(tài)修復工程，可以提高水體的自凈能力，促進污染物的降解[6]。最后，應急響應和事后治理也是必不可少的控制方法。這包括對突發(fā)污染事件的快速響應、污染物的迅速清理，以及對受污染水體的長期修復等。例如，實施快速的油污清理，可以大大減少油污對水體和生態(tài)系統(tǒng)的影響；實施湖泊或者河流的生態(tài)修復，可以恢復其生態(tài)功能，減輕污染的長期影響。

4.2 地表水污染應急監(jiān)測的未來趨勢和研究方向

隨著科技的不斷進步，地表水污染應急監(jiān)測的未來趨勢和研究方向主要表現(xiàn)為智能化、網(wǎng)絡化、微型化和多參數(shù)化。智能化監(jiān)測技術(shù)，包括人工智能、大數(shù)據(jù)等技術(shù)的應用，可以自動識別和預測污染事件，提高監(jiān)測的效率和準確性。例如，使用機器學習算法，可以根據(jù)歷史數(shù)據(jù)自動識別污染事件的特征和規(guī)律，預測可能的污染趨勢。

網(wǎng)絡化監(jiān)測系統(tǒng)，包括物聯(lián)網(wǎng)、5G等技術(shù)的應用，可以實現(xiàn)各監(jiān)測設備的聯(lián)網(wǎng)和協(xié)同，形成覆蓋廣泛的監(jiān)測網(wǎng)絡，實現(xiàn)實時、全面的監(jiān)測。例如，通過物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，可以實現(xiàn)各在線監(jiān)測設備的數(shù)據(jù)實時上傳和共享，提高數(shù)據(jù)的使用效率。

微型化監(jiān)測設備，包括微電子、微流控等技術(shù)的應用，可以制造出體積小、重量輕的監(jiān)測設備，適應各種復雜和惡劣的監(jiān)測環(huán)境。例如，微納米傳感器，可以實現(xiàn)現(xiàn)場快速、高靈敏的監(jiān)測。

5 結(jié)語

突發(fā)環(huán)境事件會對地表水質(zhì)造成嚴重影響，這就要求我們采取有效的措施應對這些挑戰(zhàn)。我們應識別并理解地表水污染的主要來源，深入研究污染物在水環(huán)境中的行為及其對環(huán)境和生態(tài)的影響。要實現(xiàn)有效的污染控制，我們需要利用常規(guī)和新型的應急監(jiān)測技術(shù)，注重監(jiān)測的準確性和及時性，以便我們能夠迅速響應并控制污染事件。在這個基礎上，我們必須制定和實施污染控制策略，包括預防控制、工程技術(shù)控制和應急響應等。未來的研究應繼續(xù)關注新型應急監(jiān)測技術(shù)方面，智能化、網(wǎng)絡化、微型化和多參數(shù)化將成為主要趨勢，這將有助于我們更好地保護地表水環(huán)境，保障人類的健康和生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定。